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TWI466921B - 垂直配向型液晶配向劑及垂直配向型液晶顯示元件 - Google Patents

垂直配向型液晶配向劑及垂直配向型液晶顯示元件 Download PDF

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TWI466921B
TWI466921B TW98105725A TW98105725A TWI466921B TW I466921 B TWI466921 B TW I466921B TW 98105725 A TW98105725 A TW 98105725A TW 98105725 A TW98105725 A TW 98105725A TW I466921 B TWI466921 B TW I466921B
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liquid crystal
type liquid
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TW98105725A
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TW200936647A (en
Inventor
Shinobu Itou
Tsutomu Kumagai
Junji Yoshizawa
Satoshi Fukuma
Eiji Hayashi
Original Assignee
Jsr Corp
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Publication date
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    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description

垂直配向型液晶配向劑及垂直配向型液晶顯示元件
本發明涉及垂直配向型液晶配向劑和垂直配向型液晶顯示元件。更具體地說,涉及電學性能優異、在短時間驅動和長時間驅動時殘像性能有所改善的垂直配向型液晶配向劑和垂直配向型液晶顯示元件。
目前,作為液晶顯示元件,已知具有所謂TN型(扭曲向列)液晶胞的TN型液晶顯示元件,其在設置了透明導電膜的基板表面上形成聚醯胺酸、聚醯亞胺等的液晶配向膜作為液晶顯示元件用基板,將兩塊該基板對向配置,在其間隙內形成具有正介電各向異性的向列型液晶層,構成夾層結構的胞,液晶分子的長軸從一塊基板向另一塊基板連續地扭轉90度;以及與TN型液晶顯示元件相比對比度高、視角依賴性少的STN(超扭曲向列)型液晶顯示元件等。後者STN型液晶顯示元件在向列型液晶中摻合光學活性物質手性劑作為液晶使用,並利用通過使液晶分子的長軸在基板間處於連續扭轉180度以上跨度的狀態而產生的雙折射效應。
近年來,新型液晶顯示元件的開發也很活躍,作為其中之一,提出了一種橫電場型液晶顯示元件,其驅動液晶的兩個電極在一側基板上以梳齒狀設置,產生與基板面平行的電場,由此控制液晶分子(專利文獻1)。該元件通常被稱為面內切換型(IPS型),已知其廣視角性能優異。
作為上述以外的液晶顯示元件,提出了使具有負介電各向異性的液晶分子在基板上垂直配向的被稱作為MVA(多疇垂直配向)型或PVA(模型化垂直配向)型的垂直配向型液晶顯示元件。這些垂直配向型液晶顯示元件,不僅視角、對比度等優良,而且在形成液晶配向膜的過程中可不進行打磨處理等,故而在製造步驟方面也是優良的。
迄今,為了提高垂直配向型液晶顯示元件的顯示品質,從各種角度進行了液晶配向劑的改進研究。特別是在殘像方面,進行了使用側鏈上具有大體積取代基的聚醯胺酸聚合物的嘗試以及將兩種聚醯胺酸和/或聚醯亞胺組合的嘗試(專利文獻2和3)、導入抗靜電性優良的單體單元的嘗試(專利文獻4)、導入殘像衰減性能優良的添加劑的嘗試(專利文獻5)等以減少殘像。
但是,上述的殘像改良品,主要是減少短時間內產生的殘像的產品,沒有考慮到經長時間(例如48小時以上)驅動時的殘像性能。而近年來的液晶顯示元件已廣泛地應用到例如電視機用途等領域,要進行比以前更長的長時間驅動,因而在進行長時間驅動時產生的殘像問題更加引起重視。因此,需要有在短時間驅動和長時間驅動兩種情況下殘像性能均良好的垂直配向型液晶顯示元件和能夠給予它的液晶配向劑,然而以前幾乎沒有進行過這種研究。
【專利文獻1】日本特開平7-261181號公報
【專利文獻2】日本特開2003-295194號公報
【專利文獻3】日本特開2004-94179號公報
【專利文獻4】日本特開平11-116676號公報
【專利文獻5】日本特開平08-54631號公報
【專利文獻6】日本特開平6-222366號公報
【專利文獻7】日本特開平6-281937號公報
【專利文獻8】日本特開平5-107544號公報
本發明的目的是提供具有良好的垂直配向性和電學性能、在短時間驅動和長時間驅動兩種情況下均難以產生殘像的垂直配向型液晶配向劑以及垂直配向型液晶顯示元件。
本發明的進一步的其他目的和優點,由以下的說明可以看出。
根據本發明,本發明的上述目的和優點,第一,由一種垂直配向型液晶配向劑達成,其包含:
(A)選自使四羧酸二酐與含有下述式(1)表示的化合物的二胺反應而製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物(以下也稱為“聚合物(A)”),
(式(1)中,A為具有甾體骨架的一價有機基團),和
(B)選自使四羧酸二酐與含有下述式(2)表示的化合物的二胺反應而製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物(以下也稱為“聚合物(B)”),
(式(2)中,B為具有甾體骨架、三氟甲基苯基、三氟甲氧基苯基、氟代苯基、碳原子數為6~10的烷基或碳原子數為6~10的氟代烷基的一價有機基團),並且(A)聚合物的含量比率相對於(A)聚合物和(B)聚合物的合計量為10~90重量%。
本發明的上述目的和優點,第二,由一種垂直配向型液晶顯示元件達成,其具有由上述垂直配向型液晶配向劑形成的垂直配向型液晶配向膜。
根據本發明,可以提供具有良好的電學性能、在短時間驅動和長時間驅動時均難以產生殘像的垂直配向型液晶配向劑和垂直配向型液晶顯示元件。
本發明的垂直配向型液晶顯示元件,可以有效地用於各種裝置,例如可以適用於桌上型計算器、手錶、臺鐘、行動電話、計數顯示幕、文字處理器、個人電腦、電視機等的顯示裝置。
垂直配向型液晶配向劑
本發明的垂直配向型液晶配向劑如上所述包含聚合物(A)和聚合物(B)。
聚合物(A)
本發明的垂直配向型液晶配向劑中所含的聚合物(A)為選自使四羧酸二酐與含有上述式(1)表示的化合物的二胺反應而製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物。
<聚醯胺酸>
[四羧酸二酐]
作為合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐,可以列舉例如1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二環己基四羧酸二酐、順式-3,7-二丁基環辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、雙環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3-氧雜雙環[3.2.1]辛-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)、下述式(T-I)或(T-II)表示的化合物等,
(式中,R1 和R3 表示具有芳香環的2價有機基團,R2 和R4 表示氫原子或者烷基,存在的多個R2 和R4 各自可以相同,也可以不同)。
作為上述脂肪族四羧酸二酐的具體例子,可以列舉例如丁烷四羧酸二酐等。
作為上述芳香族四羧酸二酐的具體例子,可以列舉例如均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基矽烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基矽烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基碸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟異亞丙基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、雙(鄰苯二甲酸)苯膦氧化物二酐、對亞苯基-雙(三苯基鄰苯二甲酸)二酐、間亞苯基-雙(三苯基鄰苯二甲酸)二酐、雙(三苯基鄰苯二甲酸)-4,4’-二苯醚二酐、雙二(三苯基鄰苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、丙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、2,2-二(4-羥苯基)丙烷-雙(脫水偏苯三酸酯)、下述式(T-1)~(T-4)各自表示的化合物等。
這些四羧酸二酐可以一種單獨或兩種以上組合使用。
用於本發明液晶配向劑中所含的聚合物(A)的四羧酸二酐,較佳為含有脂環式四羧酸二酐的四羧酸二酐,其中較佳含有選自1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、順式-3,7-二丁基環辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、3,5,6-三羰基-2-羧基降冰片烷-2:3,5:6-二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、雙環[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3-氧雜雙環[3,2.1]辛-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)、上述式(T-I)表示的化合物中的下述式(T-5)~(T-7)各自表示的化合物以及上述式(T-II)表示的化合物中的下述式(T-8)表示的化合物構成的群組中的至少一種的四羧酸二酐,進一步較佳為含有選自1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐和2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐中的至少一種的四羧酸二酐,特佳為含有2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐的四羧酸二酐。
合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐中,較佳相對於全部四羧酸二酐含有50莫耳%以上,更佳為含有75莫耳%以上脂環式四羧酸二酐。
[二胺]
合成聚合物(A)所用的二胺含有上述式(1)表示的化合物。作為上述式(1)中A所代表的具有甾體骨架的一價有機基團,較佳為膽甾烷基或膽甾烯基。
作為上述式(1)表示的化合物的具體例子,可以列舉例如下述式(1-1)或(1-2)表示的化合物。
作為合成聚合物(A)所用的二胺,可以僅使用上述式(1)表示的化合物,也可以除上述式(1)表示的化合物以外還含有其他的二胺。作為這種其他的二胺,可以列舉例如對苯二胺、間苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基乙烷、4,4’-二胺基二苯基硫醚、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺、4,4’-二胺基二苯醚、1,5-二胺基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、5-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿、6-胺基-1-(4’-胺基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿、3,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯酮、3,4’-二胺基二苯酮、4,4’-二胺基二苯酮、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、9,9-雙(4-胺基苯基)-10-氫蒽、2,7-二胺基芴、9,9-雙(4-胺基苯基)芴、4,4’-亞甲基-二(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二氯-4,4’-二胺基-5,5’-二甲氧基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-(對亞苯基二異亞丙基)雙苯胺、4,4’-(間亞苯基二異亞丙基)雙苯胺、2,2’-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-二胺基-2,2’-雙(三氟甲基)聯苯、4,4’-雙[(4-胺基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟聯苯、二(4-胺基苯基)聯苯胺等芳香族二胺;1,1-間苯二甲胺、1,3-丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、4,4-二胺基庚二胺、1,4-二胺基環己烷、異佛爾酮二胺、四氫二環戊二烯二胺、三環[6.2.1.02,7 ]十一碳烯二甲二胺、4,4’-亞甲基雙(環己胺)、1,3-雙(胺基甲基)環己烷等脂肪族或脂環式二胺;2,3-二胺基吡啶、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、5,6-二胺基-2,3-二氰基吡、5,6-二胺基-2,4-二羥基嘧啶、2,4-二胺基-6-二甲胺基-1,3,5-三、1,4-二(3-胺基丙基)哌、2,4-二胺基-6-異丙氧基-1,3,5-三、2,4-二胺基-6-甲氧基-1,3,5-三、2,4-二胺基-6-苯基-1,3,5-三、2,4-二胺基-6-甲基-s-三、2,4-二胺基-1,3,5-三、4,6-二胺基-2-乙烯基-s-三、2,4-二胺基-5-苯基噻唑、2,6-二胺基嘌呤、5,6-二胺基-1,3-二甲基尿嘧啶、3,5-二胺基-1,2,4-三唑、6,9-二胺基-2-乙氧基吖啶乳酸酯、3,8-二胺基-6-苯基菲啶、1,4-二胺基哌、3,6-二胺基吖啶、雙(4-胺基苯基)苯基胺、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、N,N’-二(4-胺基苯基)聯苯胺、下述式(D-I)表示的化合物
(式(D-I)中,R5 為選自吡啶、嘧啶、三、哌啶以及哌構成的群組的具有含氮原子環狀結構的1價有機基團,X1 為2價的有機基團)、下述式(D-II)表示的化合物等分子內具有兩個一級胺基以及該一級胺基以外的氮原子的二胺
(式(D-II)中,X2 為選自吡啶、嘧啶、三、哌啶以及哌構成的群組的具有含氮原子環狀結構的2價有機基團,R6 為2價的有機基團,存在的多個X2 各自可以相同,也可以不同)、
下述式(D-III)表示的二胺基有機矽氧烷
(式(D-III)中,R7 表示碳原子數為1~12的烴基,存在的多個R7 各自可以相同,也可以不同,p為1~3的整數,q為1~20的整數)、下述式(D-1)~(D-5)各自表示的化合物等,
(式(D-4)中的y為2~12的整數,式(D-5)中的z為1~5的整數)。
其中,較佳為對苯二胺、4,4’-二胺基二苯甲烷、4,4’-二胺基二苯硫醚、1,5-二胺基萘、2,7-二胺基芴、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)芴、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、4,4’-(對亞苯基二異亞丙基)雙苯胺、4,4’-(間亞苯基二異亞丙基)雙苯胺、1,4-環己烷二胺、4,4’-亞甲基雙(環己胺)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、上述式(D-1)~(D-5)各自表示的化合物、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、N,N’-二(4-胺基苯基)聯苯胺、上述式(D-I)表示的化合物中的下述式(D-6)表示的化合物、
上述式(D-II)表示的化合物中的下述式(D-7)表示的化合物、
或者上述式(D-III)表示的化合物中的1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷,特佳對苯二胺。
合成聚合物(A)所用的二胺,較佳相對於二胺的總量含有1~30莫耳%,更佳含有5~20莫耳%,進一步較佳含有5~15莫耳%上述式(1)表示的化合物。
合成聚合物(A)所用的二胺,較佳進一步含有對苯二胺。此時對苯二胺的含量比率,相對於二胺的總量,較佳為99莫耳%以下,更佳為70~95莫耳%,進一步較佳為80~95莫耳%,特佳為85~95莫耳%。
合成聚合物(A)所用的二胺,較佳不含上述式(2)表示的化合物。
[聚醯胺酸]
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(A)的聚醯胺酸,可以由四羧酸二酐與含有上述式(1)表示的化合物的二胺反應而製得。
供給聚醯胺酸合成反應的四羧酸二酐與二胺的使用比率,較佳相對於二胺的1當量胺基,使四羧酸二酐的酸酐基為0.5~2當量的比率,更佳為使其為0.7~1.2當量的比率。
聚醯胺酸的合成反應,較佳在有機溶劑中,較佳於-20℃~150℃、更佳於0~100℃的溫度條件下,較佳進行1~7小時,更佳進行2~7小時。這裏,作為有機溶劑,只要能夠溶解生成的聚醯胺酸,則對其沒有特別的限制,可以例示例如1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-己氧基-N,N-二甲基丙醯胺等醯胺化合物、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲、六甲基磷醯三胺等非質子性化合物;間甲基酚、二甲苯酚、苯酚、鹵代苯酚等酚類化合物等。有機溶劑的用量(α),通常較佳為使四羧酸二酐和二胺化合物的總量(β)相對於反應溶液的總量(α+β)為0.1~30重量%的量。
上述有機溶劑中,在不使生成的聚醯胺酸析出的範圍內,還可以聯用聚醯胺酸的不良溶劑醇類、酮類、酯類、醚類、鹵代烴類、烴類等。作為這種不良溶劑的具體例子,可以列舉例如甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三甘醇、乙二醇單甲醚、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯、乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、四氫呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯、二異丁基酮、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、異戊醚等。
當將有機溶劑與不良溶劑聯用時,不良溶劑的用量,可以適當地設定在不使所生成的聚醯胺酸析出的範圍內,較佳相對於溶劑的總量為10重量%以下,更佳為5重量%以下。
如上所述,得到溶解了作為聚合物(A)的聚醯胺酸的反應溶液。該反應溶液可以原樣地供給液晶配向劑的配製,也可以將反應溶液中所含的聚醯胺酸分離出來後供給液晶配向劑的配製,或者也可以將分離出的聚醯胺酸精製後再供給液晶配向劑的配製。聚醯胺酸的分離,可以通過將上述反應溶液投入到大量的不良溶劑中,得到析出物,再減壓乾燥該析出物的方法,或者將反應溶液用蒸發儀減壓蒸餾的方法進行。
另外,通過進行一次或者幾次使該聚醯胺酸再次溶解於有機溶劑中,然後用不良溶劑使其析出的方法,或用蒸發器減壓餾出的步驟,可以精製聚醯胺酸。
[醯亞胺化聚合物]
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(A)的醯亞胺化聚合物,可以通過將如上製得的聚醯胺酸脫水閉環使其醯亞胺化而製得。
本發明液晶配向劑中所含的醯亞胺化聚合物,可以是聚醯胺酸原料所具有的醯胺酸結構全部脫水閉環的完全醯亞胺化物,也可以是僅一部分醯胺酸結構脫水閉環,醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。
本發明液晶配向劑中所含的醯亞胺化聚合物,其醯亞胺化率較佳為20%以上,更佳為25~95%。
上述醯亞胺化率是指相對於醯亞胺化聚合物中的醯胺酸結構數與醯亞胺環結構數的合計數量,醯亞胺環結構數量所占的比率用百分率表示的值。此時,醯亞胺環的一部分還可以是異醯亞胺環。醯亞胺化率可以通過將醯亞胺化聚合物溶於適當的氘代溶劑(例如氘代二甲基亞碸)中,以四甲基矽烷為基準物質,在室溫下測定1H-NMR,由測定結果按照下述公式(i)求出。
醯亞胺化率(%)=(1-A1 /A2 ×α)×100(i)
(公式(i)中,A1 為化學位移10ppm附近出現的源於NH基質子的峰面積,A2 為源於其他質子的峰面積,α為相對於醯亞胺化聚合物的前體(聚醯胺酸)中的1個NH基質子,其他質子的個數比率)。
聚醯胺酸的脫水閉環反應,較佳(i)通過加熱聚醯胺酸的方法,或者(ii)通過將聚醯胺酸溶於有機溶劑中,向該溶液中加入脫水劑和脫水閉環催化劑並根據需要加熱的方法進行。
上述(i)的加熱聚醯胺酸的方法中的反應溫度,較佳為50~200℃,更佳為60~170℃。反應時間較佳為1~7小時,更佳為2~7小時。當反應溫度不足50℃時,則脫水閉環反應不能進行充分,若反應溫度超過200℃,則會出現所得醯亞胺化聚合物的分子量下降的情況。
另一方面,在上述(ii)的在聚醯胺酸溶液中添加脫水劑和脫水閉環催化劑的方法中,作為脫水劑,可以使用例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的用量根據所需的醯亞胺化率而定,較佳相對於聚醯胺酸的1莫耳醯胺酸結構為0.01~20莫耳。另外,作為脫水閉環催化劑,可以使用例如吡啶、三甲吡啶、二甲基吡啶、三乙胺等三級胺。但是,並不局限於這些。脫水閉環催化劑的用量,相對於1莫耳所用脫水劑,較佳為0.01~10莫耳。上述脫水劑、脫水閉環催化劑的用量越多,則可使醯亞胺化率越高。作為脫水閉環反應中所用的有機溶劑,可以列舉作為聚醯胺酸合成中所用溶劑而例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度,較佳為0~180℃,更佳為10~150℃。反應時間較佳為1~7小時,更佳為2~6小時。
上述方法(i)中製得的聚醯亞胺,可以將其直接供給液晶配向劑的配製,或者也可以將所得的聚醯亞胺精製後供給液晶配向劑的配製。另外,在上述方法(ii)中,得到含有醯亞胺化聚合物的反應溶液。該反應溶液可以將其直接供給液晶配向劑的配製,也可以從反應溶液中除去脫水劑和脫水閉環催化劑之後供給液晶配向劑的配製,還可以將醯亞胺化聚合物分離出來後供給液晶配向劑的配製,或者也可以將分離的醯亞胺化聚合物精製後再供給液晶配向劑的配製。從反應溶液除去脫水劑和脫水閉環催化劑,可以採用例如溶劑置換等方法。醯亞胺化聚合物的分離、精製,可以採取與上述作為聚醯胺酸的分離、精製方法同樣的操作而進行。
(聚合物B)
本發明垂直配向型液晶配向劑中所含的聚合物(B)是選自使四羧酸二酐與含有上述式(2)表示的化合物的二胺反應所製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物。
<聚醯胺酸>
[四羧酸二酐]
合成聚合物(B)所用的四羧酸二酐,與上述合成聚合物(A)所用的四羧酸二酐相同。
[二胺]
合成聚合物(B)所用的二胺含有上述式(2)表示的化合物。
作為上述式(2)中B所代表的具有甾體骨架的一價有機基團,較佳為膽甾烷基或膽甾烯基。作為具有三氟甲基苯基的一價基團,可以列舉例如4-(4-三氟甲基苯基甲醯氧基)環己基,作為具有三氟甲氧基苯基的一價基團,可以列舉例如4-(4-三氟甲氧基苯基甲醯氧基)環己基。作為具有碳原子數為6~10的烷基的一價的有機基團,可以列舉例如庚基、辛基、壬基、癸基等,作為具有碳原子數為6~10的氟代烷基的一價的有機基團,可以列舉例如7,7,7-三氟庚基、8,8,8-三氟辛基、9,9,9-三氟壬基、10,10,10-三氟癸基等。
作為上述式(2)表示的化合物的具體例子,可以列舉例如下述式(2-1)~(2-7)表示的化合物。
作為合成聚合物(B)所用的二胺,可以僅使用上述式(2)表示的化合物,也可以除上述式(2)表示的化合物以外還含有其他的二胺。作為這種其他的二胺,可以列舉上述式(1)表示的化合物和作為能夠用於合成聚合物(A)的其他二胺而例示的二胺。
其中特佳為上述式(1)表示的化合物或對苯二胺。
合成聚合物(B)所用的二胺,較佳相對於二胺的總量含有1~50莫耳%上述式(2)表示的二胺,更佳含有10~40莫耳%。
合成聚合物(B)所用的二胺,較佳進一步含有選自上述式(1)表示的化合物和對苯二胺構成的群組中的至少一種。此時,上述式(1)表示的化合物的含量比率,相對於二胺的總量,較佳為30莫耳%以下,更佳為5~15莫耳%。對苯二胺的含量比率,相對於二胺的總量,較佳為95莫耳%以下,更佳為70~90莫耳%。
合成聚合物(B)所用的二胺,最較佳為上述式(2)表示的化合物、上述式(1)表示的化合物和對苯二胺全都含有,其比率分別為5~15莫耳%、5~15莫耳%和70~90莫耳%。
[聚醯胺酸]
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(B)的聚醯胺酸,可以通過使四羧酸二酐與含有上述式(2)表示的化合物的二胺反應而製得。
反應方法與上述作為聚合物(A)的聚醯胺酸的合成方法相同。
[醯亞胺化聚合物]
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(B)的醯亞胺化聚合物,可以通過將如上製得的作為聚合物(B)的聚醯胺酸脫水閉環使其醯亞胺化而製得。
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(B)的醯亞胺化聚合物,可以是聚醯胺酸原料所具有的醯胺酸結構全部脫水閉環的完全醯亞胺化物,也可以是僅一部分醯胺酸結構脫水閉環,醯胺酸結構與醯亞胺環結構並存的部分醯亞胺化物。
作為本發明液晶配向劑中所含的聚合物(B)的醯亞胺化聚合物,其醯亞胺化率較佳為20%以上,更佳為25~75%。上述醯亞胺化率可以與聚合物(A)同樣地測定。
作為聚合物(B)的醯亞胺化聚合物的合成,與聚合物(A)中的聚醯胺酸的脫水閉環反應同樣地進行,或者也可以進行技術人員自身熟悉的改變後而實施。
-末端修飾型的聚合物-
本發明的垂直配向型液晶配向劑中所含的聚合物(A)和聚合物(B)還可以是分別進行了分子量調節的末端修飾型聚合物。通過使用末端修飾型的聚合物,可以在不損害本發明效果的前提下進一步改善垂直配向型液晶配向劑的塗敷性能等。這種末端修飾型聚合物,可以通過在聚醯胺酸的合成時,向聚合反應體系中加入分子量調節劑而製備。作為分子量調節劑,可以列舉例如單酐、單胺化合物、單異氰酸酯化合物等。
作為上述單酐,可以列舉例如馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐、正十六烷基琥珀酸酐等。作為上述單胺化合物,可以列舉例如苯胺、環己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺等。作為上述單異氰酸酯化合物,可以列舉例如異氰酸苯酯、異氰酸萘基酯等。
分子量調節劑的使用比率,相對於100重量份聚醯胺酸合成時所使用的四羧酸二酐和二胺的合計量,較佳為50重量份以下,更佳為30重量份以下。
-溶液黏度-
如上製得的聚合物(A)和聚合物(B),較佳當分別配成濃度為10重量%的溶液時,具有20~800mPa‧s的溶液黏度,更佳具有30~500mPa‧s的溶液黏度。
上述聚合物的溶液黏度(mPa‧s),是對採用該聚合物的良溶劑(例如N-甲基-2-吡咯烷酮)配製的濃度為10重量%的聚合物溶液,用E型旋轉黏度計在25℃下測定的值。
<其他的添加劑>
本發明的垂直配向型液晶配向膜含有:作為聚合物(A)的選自採用含有上述式(1)表示的化合物的二胺如上製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物;以及作為聚合物(B)的選自採用含有上述式(2)表示的化合物的二胺如上製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物構成的群組選出的至少一種作為必需成分,並且根據需要還可以含有其他成分。
作為這種其他成分,可以列舉例如分子內具有至少一個環氧基的化合物(以下稱為“環氧基化合物”)、官能性矽烷化合物等。
作為上述環氧基化合物,可以列舉例如乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基-苄胺、N,N-二縮水甘油基-胺基甲基環己烷等。
如上所述的環氧基化合物的使用比率,相對於100重量份聚合物的合計量(是指上述聚合物(A)和聚合物(B)的合計量,下同),較佳為40重量份以下,更佳為0.1~30重量份。
作為上述官能性矽烷化合物,可以列舉例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-腺基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基矽烷基丙基三亞乙基三胺、N-三甲氧基矽烷基丙基三亞乙基三胺、10-三甲氧基矽烷-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
這些官能性矽烷化合物的混合比率,相對於100重量份聚合物的合計量,較佳為2重量份以下,更佳為0.5重量份以下。
<液晶配向劑>
本發明的垂直配向型液晶配向劑是將如上所述的聚合物(A)和聚合物(B)以及根據需要任選配合的其他添加劑較佳溶解含於有機溶劑中而構成的。
本發明垂直配向型液晶配向劑中所含的聚合物(A)的含量比率,相對於聚合物(A)和聚合物(B)的合計量,為10~90重量%。該值較佳為25~75重量%。
本發明垂直配向型液晶配向劑中所含的聚合物(A)和聚合物(B)各自較佳為醯亞胺化聚合物。
作為本發明液晶配向劑中可以使用的有機溶劑,可以列舉作為聚醯胺酸的合成反應中使用的溶劑而例示的溶劑。並且,還可以適當地選擇聯用作為聚醯胺酸合成反應時可以聯用的不良溶劑而例示的溶劑。
作為本發明液晶配向劑中使用的特佳的有機溶劑,可以列舉N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇單甲醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚(丁基溶纖劑)、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、丙酸異戊酯、異丁酸異戊酯、異戊醚等。這些溶劑可以單獨使用,或者也可以兩種以上混合使用。特佳的溶劑組成為將上述溶劑組合而得到的組成,其具有使配向劑中聚合物不會析出,並且所得垂直配向型液晶配向劑的表面張力落在25~40mN/m的範圍的組成。
本發明垂直配向型液晶配向劑中固體含量濃度(垂直配向型液晶配向劑中除溶劑以外的成分的合計重量占配向劑總重量的比率)考慮黏性、揮發性等而適當地選擇,較佳為1~10重量%的範圍。也就是說,本發明垂直配向型液晶配向劑塗敷於基板表面,形成作為垂直配向型液晶配向膜的塗膜,當固體含量濃度不足1重量%時,將導致該塗膜的厚度過小而難以獲得良好的垂直配向型液晶配向膜;另一方面,當固體含量濃度超過10重量%時,將導致塗膜厚度過厚而同樣難以獲得良好的垂直配向型液晶配向膜,並且,液晶配向劑的黏性增大,導致塗敷性能變差。
特佳的固體含量濃度範圍,根據將本發明的垂直配向型液晶配向劑塗敷于基板時所採用的方法而不同。例如,當採用旋塗法時,特佳為1.5~4.5重量%的範圍。當採用印刷法時,特佳使固體含量濃度為3~9重量%的範圍,這樣,可以使溶液黏度落在12~50mPa‧s的範圍。當採用噴墨法時,特佳使固體含量濃度為1~5重量%的範圍,這樣,可以使溶液黏度落在3~15mPa‧s的範圍。
配製本發明垂直配向型液晶配向劑時的溫度,較佳為0℃~200℃,更佳為20℃~60℃。
<液晶顯示元件>
本發明的液晶顯示元件具有由如上所述的本發明液晶配向劑形成的液晶配向膜。
本發明的液晶顯示元件可以通過例如以下的步驟(1)~(4)製造。
(1)採用例如膠版印刷法、旋塗法、噴墨印刷法等適當的塗敷方法,在設有形成圖案的透明導電膜的基板一面上,塗敷本發明的液晶配向劑,接著,通過對塗敷面進行加熱形成塗膜。這裏,作為基板,可以使用例如浮法玻璃、鈉鈣玻璃等玻璃;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚碸、聚碳酸酯、脂環式聚烯烴等塑膠製透明基板等。作為基板一面上設置的透明導電膜,可以使用例如氧化錫(SnO2 )製的NESA膜(美國PPG公司注冊商標)、氧化銦-氧化錫(In2 O3 -SnO2 )製的ITO膜等。這些透明導電膜的圖案的形成,可採用光刻蝕法或者在形成透明導電膜時預先使用光罩的方法。在液晶配向劑的塗敷時,為了進一步改善基板表面和透明導電膜與塗膜的黏合性,還可以在基板的該表面上預先塗敷官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等。塗敷液晶配向劑後,為了防止塗敷的配向劑液體下垂等目的,較佳首先進行預加熱(預烘烤)。預烘烤溫度較佳為30~200℃,更佳為40~150℃,特佳為40~100℃。預烘烤時間較佳為1~10分鐘,更佳為1~5分鐘。然後在完全除去溶劑後,較佳進一步進行加熱(後烘烤)步驟。該後烘烤溫度較佳為80~300℃,更佳為120~250℃。後烘烤時間較佳為1~60分鐘,更佳為5~30分鐘。本發明的液晶配向劑通過如上塗敷後除去有機溶劑而形成作為配向膜的塗膜,當本發明的液晶配向劑中所含的聚合物(A)或聚合物(B)為聚醯胺酸或者同時存在醯亞胺環結構和醯胺酸結構的醯亞胺化聚合物時,還可以在形成塗膜後通過進一步加熱使其進行脫水閉環反應,以形成進一步醯亞胺化的塗膜。
形成的塗膜的厚度較佳為0.001~1μm,更佳為0.005~0.5μm。
如上形成的塗膜被認為製成了在其厚度方向上組成不同的膜,在膜表面附近聚合物(B)以較高的比率存在,而在膜的內部聚合物(A)以較高的比率存在。由本發明液晶配向劑形成的塗膜,被推測是由於具有這種特殊的膜結構,而具有良好的垂直配向性和電學性能,從而能夠製得在短時間驅動和長時間驅動時難以產生殘像的液晶顯示元件。
(2)如上形成的塗膜,可以將其直接用作為垂直配向型液晶配向膜,任選採用纏有例如尼龍、人造纖維、棉花等適當的纖維製的布的輥對塗膜面進行以一定方向摩擦的打磨處理後用作為液晶配向膜。另外,對打磨處理後的塗膜,進行例如專利文獻6(日本特開平6-222366號公報)或專利文獻7(日本特開平6-281937號公報)中所示的、對液晶配向膜的一部分照射紫外線而使液晶配向膜一部分區域預傾角改變的處理,或者進行專利文獻8(日本特開平5-107544號公報)中所示的、在液晶配向膜的部分表面上形成保護膜後,以與先前打磨處理不同的方向進行打磨處理後除去保護膜的處理,使液晶配向膜每一區域具有不同的液晶配向能,這樣能夠改善所得液晶顯示元件的視場性能。
(3)如上述(1)至(2)所述製得的液晶配向膜,然後還可以根據需要進行清洗。作為清洗溶劑,可以使用例如水、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、甲基乙基酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、己烷、庚烷、辛烷等。為了提高清洗效率,還可以聯用選自在清洗溶劑中添加表面活性劑的方法、加熱溶劑進行洗滌的方法、與刷洗聯用的方法以及與超聲波聯用的方法中的至少一種方法。清洗後,可以直接作為液晶配向膜使用,或者也可以進一步採用適當的溶劑進行沖洗等後,根據需要通過加熱除去溶劑後再使用。
(4)製作兩塊如上形成液晶配向膜的基板,將兩塊基板通過間隙(胞間隙)相對放置,使在進行了打磨的情況下,使各自的液晶配向膜的打磨方向相互垂直或逆平行,將兩塊基板周邊部位用密封劑貼合,向由基板表面和密封劑分割出的胞間隙內注充液晶,封閉注入孔,構成液晶胞。然後,在液晶胞的外表面,即構成液晶胞的各基板的另一側面上貼合偏光板,即可製得本發明的液晶顯示元件。
這裏,作為密封劑,可以使用例如含作為固化劑和間隔物的氧化鋁球的環氧樹脂等。作為液晶,可以列舉向列型液晶和碟狀型液晶,其中較佳為向列型液晶,可以使用例如希夫氏鹼類液晶、氧化偶氮基類液晶、聯苯類液晶、苯基環己烷類液晶、酯類液晶、三聯苯類液晶、聯苯基環己烷類液晶、嘧啶類液晶、二氧六環類液晶、雙環辛烷類液晶、立方烷類液晶等。此外,這些液晶中還可以添加例如氯化膽甾醇、膽甾醇壬酸酯、膽甾醇碳酸酯等膽甾型液晶、以商品名“C-15”、“CB-15”(MERCK公司製)銷售的手性劑、對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等鐵電性液晶而進行使用。
作為液晶胞外表面上貼合的偏光板,可以列舉將聚乙烯醇延伸配向同時吸收碘所得的稱作為“H膜”的偏光膜夾在乙酸纖維保護膜中而製成的偏光板或者H膜自身製成的偏光板。
【實施例】
以下,通過實施例對本發明進行更具體的說明,但是本發明並不局限於這些實施例。
另外,以下合成例中的聚合物溶液黏度均是採用E型黏度計在25℃下測定的值。醯亞胺化聚合物的醯亞胺化率,是通過將醯亞胺化聚合物在室溫下減壓乾燥後,溶於氘代二甲基亞碸中,以四甲基矽烷為基準物質,在室溫(23℃)下測定1H-NMR,由測定結果按照上述公式(i)求出的值。
<聚合物(A)的合成例> 合成例1
將作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐21g(1.0莫耳當量),作為二胺的對苯二胺9.2g(0.9莫耳當量)和上述式(1-1)表示的二胺4.7g(0.1莫耳當量)溶於140g N-甲基-2-吡咯烷酮中,使其在60℃下反應4小時,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液,配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為98mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入7.4g吡啶和9.6g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換(在此操作中將脫水閉環反應中使用的吡啶和乙酸酐除去至體系外。下同),得到160g含有18重量%醯亞胺化率為51%的醯亞胺化聚合物(A-1)的聚合物溶液。
合成例2
除了使用19g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用7.4g(0.8莫耳當量)對苯二胺和8.5g(0.2莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為78mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.7g吡啶和8.7g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到146g含有19重量%醯亞胺化率為52%的醯亞胺化聚合物(A-2)的聚合物溶液。
合成例3
除了使用18g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.7莫耳當量)對苯二胺和8.5g(0.3莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為62mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.2g吡啶和8.0g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到182g含有16重量%醯亞胺化率為49%的醯亞胺化聚合物(A-3)的聚合物溶液。
<聚合物(B)的合成例> 合成例4
除了使用21g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用9.2g(0.9莫耳當量)對苯二胺和5.0g(0.1莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為89mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入7.4g吡啶和9.5g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到153g含有19重量%醯亞胺化率為53%的醯亞胺化聚合物(B-1)的聚合物溶液。
合成例5
除了使用19g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用7.3g(0.8莫耳當量)對苯二胺和8.9g(0.2莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為89mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.64g吡啶和8.57g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到196g含有15重量%醯亞胺化率為49%的醯亞胺化聚合物(B-2)的聚合物溶液。
合成例6
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.8g(0.7莫耳當量)對苯二胺和12g(0.3莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液,配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為56mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.0g吡啶和7.8g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到139g含有21重量%醯亞胺化率為50%的醯亞胺化聚合物(B-3)的聚合物溶液。
合成例7
除了使用21g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用9.2g(0.9莫耳當量)對苯二胺和4.9g(0.1莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為90mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入11g吡啶和14g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到183g含有16重量%醯亞胺化率為60%的醯亞胺化聚合物(B-4)的聚合物溶液。
合成例8
除了使用21g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用9.2g(0.9莫耳當量)對苯二胺和4.9g(0.1莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為85mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入15g吡啶和19g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到171g含有17重量%醯亞胺化率為79%的醯亞胺化聚合物(B-5)的聚合物溶液。
合成例9
除了使用22g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用10.2g(0.95莫耳當量)對苯二胺和2.5g(0.05莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為101mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入7.9g吡啶和10g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到165g含有17重量%醯亞胺化率為52%的醯亞胺化聚合物(B-6)的聚合物溶液。
合成例10
除了使用19g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用7.4g(0.80莫耳當量)對苯二胺、4.4g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液,配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為98mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.7g吡啶和8.7g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到143g含有20重量%醯亞胺化率為52%的聚醯亞胺(B-7)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例11
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、4.1g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和7.7g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為90mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.1g吡啶和7.9g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到169g含有18重量%醯亞胺化率為53%的聚醯亞胺(B-8)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例12
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、8.1g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和3.8g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為82mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.1g吡啶和7.9g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到181g含有16重量%醯亞胺化率為51%的聚醯亞胺(B-9)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例13
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、6.1g(0.15莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為85mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入6.1g吡啶和7.9g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到187g含有15重量%醯亞胺化率為52%的聚醯亞胺(B-10)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例14
除了使用16g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用4.6g(0.60莫耳當量)對苯二胺、7.5g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為68mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入5.6g吡啶和7.2g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到164g含有18重量%醯亞胺化率為51%的聚醯亞胺(B-11)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例15
除了使用19g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用7.4g(0.80莫耳當量)對苯二胺、4.4g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為96mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入10g吡啶和13g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到154g含有18重量%醯亞胺化率為66%的聚醯亞胺(B-12)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例16
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、4.1g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和7.7g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為91mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入9.2g吡啶和12g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到175g含有17重量%醯亞胺化率為65%的聚醯亞胺(B-13)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例17
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、8.1g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和3.8g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為80mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入9.1g吡啶和12g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到152g含有18重量%醯亞胺化率為66%的聚醯亞胺(B-14)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例18
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.8g(0.70莫耳當量)對苯二胺、6.1g(0.15莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為86mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入9.1g吡啶和12g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到173g含有17重量%醯亞胺化率為66%的聚醯亞胺(B-15)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例19
除了使用16g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用4.6g(0.60莫耳當量)對苯二胺、7.5g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液,配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為66mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入8.4g吡啶和11g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到151g含有19重量%醯亞胺化率為64%的聚醯亞胺(B-16)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例20
除了使用19g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用7.4g(0.80莫耳當量)對苯二胺、4.4g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和4.2g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為95mPa˙s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入13g吡啶和17g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到186g含有15重量%醯亞胺化率為76%的聚醯亞胺(B-17)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例21
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、7.7g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和4.1g(0.10莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為89mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入12g吡啶和16g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到151g含有20重量%醯亞胺化率為76%的聚醯亞胺(B-18)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例22
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、3.8g(0.10莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和8.1g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為84mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入12g吡啶和16g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到176g含有16重量%醯亞胺化率為74%的聚醯亞胺(B-19)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例23
除了使用17g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用5.9g(0.70莫耳當量)對苯二胺、6.1g(0.15莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和5.8g(0.15莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為84mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入12g吡啶和16g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到162g含有18重量%醯亞胺化率為73%的聚醯亞胺(B-20)的醯亞胺化聚合物溶液。
合成例24
除了使用16g(1.0莫耳當量)2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐作為四羧酸二酐,使用4.6g(0.60莫耳當量)對苯二胺、7.5g(0.20莫耳當量)上述式(2-1)表示的二胺和7.1g(0.20莫耳當量)上述式(1-1)表示的二胺作為二胺以外,與合成例1同樣地操作,得到濃度為20重量%的聚醯胺酸溶液。將該聚醯胺酸溶液配成聚合物濃度為10.重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液,測定的溶液黏度為68mPa‧s。
將該聚醯胺酸溶液用325g N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋後,加入11g吡啶和14g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,通過將體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮進行溶劑置換,得到142g含有19重量%醯亞胺化率為76%的聚醯亞胺(B-21)的醯亞胺化聚合物溶液。
實施例1 <液晶配向劑的配製>
將上述合成例1中製得的含醯亞胺化聚合物(A-1)的溶液和上述合成例4中製得的含醯亞胺化聚合物(B-1)的溶液,以聚合物(A-1)與聚合物(B-1)的比例為30:70(重量比)進行混合,向其中加入N-甲基-2-吡咯烷酮和丁基溶纖劑,再相對於100重量份聚合物(A-1)和聚合物(B-1)的合計量,加入20重量份作為環氧基化合物的N,N,N' ,N' -四縮水甘油基-間苯二甲胺,配成溶劑比例N-甲基-2-吡咯烷酮:丁基溶纖劑=50:50、固體含量濃度為4重量%的溶液。將該溶液用孔徑為0.2μm的濾器過濾,配製出液晶配向劑。
<液晶顯示元件的製造和評價>
將上述配製的液晶配向劑通過旋塗法塗敷於帶有ITO膜製透明電極的厚度為1mm的玻璃基板的透明電極面上,在80℃的加熱板上加熱1分鐘(預烘烤)除去溶劑後,在200℃的加熱板上進一步加熱10分鐘(後烘烤),形成平均膜厚為600的塗膜(液晶配向膜)。重複進行該操作,製造兩塊(一對)具有液晶配向膜的基板。
然後,在上述一對基板的具有液晶配向膜的各外緣上,塗敷加入了直徑為3.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏合劑後,使液晶配向膜面相對地重合並壓合,再使黏合劑固化。接著,通過液晶注入口向一對基板間填充負型液晶(MERCK公司製,MLC-6608)後,用丙烯酸類光固化黏合劑將液晶注入口封閉,在基板的外側兩面上貼合偏光板,製造出液晶顯示元件。
對上述製造的液晶顯示元件如下進行評價。結果列於表2。
[垂直配向性的評價]
對上述製造的液晶顯示元件,在切斷電壓時和施加12V交流(峰-峰)電壓時,通過正交尼寇稜鏡觀察顯示面,通過偏光顯微鏡觀察有無異常區域,沒有鑒定到異常區域的情況,垂直配向性評價為“良好”,鑒定到異常區域的情況,垂直配向性評價為“不良”。
[電壓保持率的評價]
在60℃溫度下,在167毫秒的時間跨度下,對如上製造的液晶顯示元件施加5V的電壓,電壓施加時間為60微秒,然後採用TOYO corporation製的VHR-1測定從電壓解除至167毫秒後的保持電壓率。
[短時間驅動時的殘像性能(短時間殘像)]
在60℃的環境溫度下對如上製造的液晶顯示元件施加20小時5V的直流電壓,切斷直流電壓,在室溫下放置15分鐘後,採用閃爍消除法求出液晶顯示元件內殘留的殘留DC電壓。當該殘留DC電壓值不足500mV時,短時間殘像評價為“良好”,為500mV以上時,短時間殘像評價為“不良”。
[長時間驅動時的殘像性能(長時間殘像)]
如上述同樣地製造兩個液晶顯示元件,一個在室溫下,另一個在100℃下靜置48小時。然後在60℃的環境溫度下對各液晶顯示元件施加20小時5V的直流電壓,切斷直流電壓,在室溫下放置15分鐘後,採用閃爍消除法求出各液晶顯示元件內殘留的殘留DC電壓。此時,考察在100℃下靜置48小時的液晶顯示元件的殘留DC電壓與室溫下靜置48小時的液晶顯示元件的殘留DC電壓之差(Δ殘留DC電壓),當該值不足500mV時,長時間殘像評價為“良好”,當為500mV以上時,長時間殘像評價為“不良”。
實施例2~45和比較例1~8
在實施例1中,作為含有聚合物的溶液,分別使用表1中所示的含有聚合物的溶液,其用量為使各聚合物的重量比分別為表1中所示的值,並且溶劑的比率為表1中所示的值,除此以外,與實施例1同樣地配製液晶配向劑,並進行評價。評價結果列於表2。
另外,表1中,各聚合物以上述合成例中製得的聚合物溶液的形式供給液晶配向劑的配製,表1中聚合物的量是換算為各聚合物溶液中所含的聚合物的量。“聚合物比例”一欄中的數值為聚合物(A)/聚合物(B)的重量比。
表1中“溶劑比率”一欄中溶劑的簡稱,分別為以下含義。
BL:γ-丁內酯
BC:丁基溶纖劑
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮

Claims (6)

  1. 一種垂直配向型液晶配向劑,其特徵在於包含:(A)選自使四羧酸二酐與含有下述式(1)表示的化合物的二胺反應而製得的聚醯胺酸及其醯亞胺化聚合物構成的群組中的至少一種聚合物, 式(1)中,A為具有甾體骨架的一價有機基團,和(B)使四羧酸二酐與含有下述式(2)表示的化合物的二胺反應而製得的聚醯胺酸的醯亞胺化聚合物, 式(2)中,B為具有甾體骨架、三氟甲基苯基、三氟甲氧基苯基、氟代苯基、碳原子數為6~10的烷基或碳原子數為6~10的氟代烷基的一價有機基團,其中該(B)聚合物的醯亞胺化率為25~75%,並且(A)聚合物的含量比率相對於(A)聚合物和(B)聚合物的合計量為10~90重量%。
  2. 如申請專利範圍第1項的垂直配向型液晶配向劑,其中 (A)聚合物的合成中所用的上述式(1)表示的化合物的使用比率,相對於(A)聚合物合成中所用的全部二胺,為1~30莫耳%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的垂直配向型液晶配向劑,其中(B)聚合物的合成中所用的上述式(2)表示的化合物的使用比率,相對於(B)聚合物合成中所用的全部二胺,為1~50莫耳%。
  4. 如申請專利範圍第1項的垂直配向型液晶配向劑,其中(A)聚合物為醯亞胺化聚合物,其醯亞胺化率為25~95%。
  5. 如申請專利範圍第1項的垂直配向型液晶配向劑,其中(A)聚合物和(B)聚合物中至少一者的合成中所用的四羧酸二酐含有2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐。
  6. 一種垂直配向型液晶顯示元件,其特徵在於具有由如申請專利範圍第1~5項中任一項的垂直配向型液晶配向劑形成的垂直配向型液晶配向膜。
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